大学物理下册 干涉习题课大学物理下册 干涉习题课件大学物理下册 干涉习题课件大学物理下册 干涉习题课件.ppt

* 1.相干光 2.获得相干光的方法： 一、相干光 明纹 暗纹 k=0,1,2… 3.明暗纹条件 同频、同振向、相位差恒定; 分波面法和分振幅法 明纹 暗纹 杨氏双缝干涉 特点:等间距 二、典型干涉 明纹 暗纹 k=0.1.2… * S S2 * * S1 k=+1 k=-2 k=+2 k= 0 k=-1 I x 三、薄膜干涉 （1）薄膜干涉的光程差与明暗纹条件 （2）等倾干涉条纹 d 定，i变，等倾 i 定，d变，等厚 同心圆环，同一条纹来自同一倾角的入射光形成。 半径小的圆环级次高。反射光的干涉图样与透射光 的干涉图样互补。 （3）等厚干涉条纹（光线垂直入射） 动镜移动距离与条纹移动数的关系： 劈尖：明暗相间的与棱边平行的等间距的直条纹。 条纹间距： 相邻明（暗）纹间劈尖的厚度差： 牛顿环：内疏外密的同心圆环，半径大的圆环级次高。 （4）迈克尔干涉仪 例1：单色平行光垂直照射在薄膜上，经上下两表面反射 的两束光发生干涉，如图所示，若薄膜的厚度为d，且 n1n2n3，?1为入射光在n1中的波长，则两束反射光的光 程差为 A 2n2d B 2n2d - ?1/(2n1) C 2n2d - ?1n1/2 D 2n2d - ?1n2/2 答：C n1 n2 n3 入射光 反射光1 反射光2 d 例2 ：如图所示，S1和S2为两个同相的相干点光源，从S1 和S2到观察点P的距离相等， 即S1P＝S2P。相干光束1和2 分别穿过折射率为n1和n2、 厚度皆为t的透明薄片，它们 的光程差为 (n2-n1)t P S1 S2 n2 n1 1 2 d n1 n2 n3 例4：如图 n1n2n3,,则两束反射光在相遇点的相位差为 A 4?n2d/? B 2?n2d/? C 4?n2d/? + ? D 2?n2d/? - ? 答：A 例3：如图所示，两缝S1和S2之间的距离为d，媒质的折射 率为n=1，平行单色光斜入射到双缝上，入射角为?，则 屏幕上P点处，两相干光的光程差为 ? ? d P o r1 r2 例5：如图所示，假设有两个同相的相干点光源S1和S2，发 出波长为?的光。A是它们连线的中垂线上的一点。若在 S1与A之间插入厚度为d、折射率为n的薄片，则两光源发 出的光在A点的位相差??＝ ；若已知?＝5000?， n=1.5，A点恰为第四级明纹中心，则d= ? × × × × n s1 s2 A e 解： 例6：用波长为?的单色光垂直照射到空气劈尖上，从反 射光中观察干涉条纹，距顶点为L处是暗条纹，使劈尖角 ?连续变大，直到该点处再次出现暗条纹为止。劈尖角的 改变量??是 。 L ? 解： 例7：在迈克尔逊干涉仪的一条光路中，插入一块折射 率为n，厚度为d的透明薄片。插入这块薄片使这条光路的 光程改变了 2(n-1)d 例8：若在迈克尔逊干涉仪的可动反射镜M移动0.620mm 的过程中，观察到干涉条纹移动了2300条，则所用光波的 波长为 ? 例9. 如图，S1、S2是两个相干光源，它们到P点的距离分别为r1和r2．路径S1P垂直穿过一块厚度为t1，折射率为n1的介质板，路径S2P垂直穿过厚度为t2，折射率为n2的另一介质板，其余部分可看作真空，这两条路径的光程差等于 A. B. C. D. 答：B 例10 双缝干涉实验装置如图所示，双缝与屏之间的距离D＝120cm，两缝之间的距离d＝0.50mm，用波长l＝500nm (1 nm=10-9m)的单色光垂直照射双缝． (1) 求原点O (零级明条纹所在处)上方的第五级明条纹的坐标x． (2) 如果用厚度l＝1.0×10-2mm，折射率n＝1.58的透明薄膜复盖在图中的S1缝后面，求上述第五级明条纹的坐标x?． =19.9 mm 解：(1) ∵ dx / D ≈ kλ x≈Dkl / d = (1200×5×500×10-6 / 0.50)mm = 6.0 mm (2)考虑零级明条纹， 零级明纹上移 零级上方的第五级明条纹坐标 如图半导体测硅片表面氧化膜，腐蚀成劈尖形，用 钠光 ?＝5893? 照射，在氧化膜表面恰好看到五个明 纹。求（1）最大膜厚dmax；（2）若d=0